【加點製造】能飛能滾的無人機，任何地形都不成阻礙

Posted By 加點製造 AddMaker on 8 月 24, 2023 in 加點製造, 案例研究, 機器人, 無人機 | 0 comments

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作者：Addmaker

無人機應用場景多元，運用在農業上解決了農村人力不足的問題，甚至可代替人類至危險或難以到達處執行搜救任務，是這幾年來發展相當快速，且應用場景不斷擴增的技術領域。

再也不用灑農藥了！出動無人機抓害蟲

如何「處置」田間的害蟲，一直是農業經營的重點。荷蘭代爾夫特理工大學所研發的 PATS 無人機系統，以超小型的無人機，在溫室中辨識並除去溫室中的害蟲。

控制田間有害的昆蟲，最常見的做法是使用農藥，或是以溫室等方法隔絕外來的害蟲，然而農藥的使用近年來逐漸蒙上陰影，不僅有造成人類健康的疑慮，也可能危及有益的昆蟲如蜜蜂的生存，而溫室終究難免有外來入侵昆蟲的風險。PATS 無人機系統的設計，就像在溫室中加入了有選擇性的小小掠食者，專門攻擊有害作物的昆蟲。

（圖片來源：Addmaker 提供）

PATS 無人機系統專為控制害蟲設計，可以被區分為兩個部分：PATS-C 感測模組，以及 PATS-X 小型的四軸飛行器。PATS-C 由眾多連網的紅外線感應模組組成，安裝在溫室的各個角落，可以感測並辨識植物周圍空間中任何飛行的昆蟲，搭配的人工智慧演算法則可根據昆蟲的大小與拍翅頻率來辨識昆蟲種類。

當辨識到任何需要「處理」的害蟲，就是 PATS-X 無人機出動的時刻了。PATS-X 由多架超小型的無人機所組成，待機時會待在無線充電架上，當PATS-C 定位到任何害蟲的位置，PATS-X 就會飛到害蟲飛行的所在地，在這個過程中，螺旋槳會直接打碎害蟲本身。

（圖片來源：Addmaker 提供）

現階段 PATS-C 已經在歐洲將近 250 個溫室實地應用，溫室管理員可以藉由此系統隨時掌握溫室中出現的昆蟲種類，決定是否要採取管理措施，而 PATS-X 則仍在測試階段，預計於今年年底交付應用。

當前 PATS 研發團隊希望著重於研究歐洲溫室中常見的害蟲，確保 PATS 系統可以有效進行攻擊，讓未來的溫室害蟲管理能夠有更專一性、更高科技的系統可以選擇，達到既能高效率維持產出，同時避免汙染或傷及其他生物。

會飛行也能滾動的機器人，適用於探索搜救

機器人的形態與其功能和移動的方式息息相關，美國亞利桑那州的 Revolute Robotics 最近發表了一款長得像倉鼠球的機器人——Hybrid Mobility Robot ，簡寫為 HMR，這款機器人擁有多旋翼飛行機的起降功能，同時能以外部球狀的結構在地面上滾動。

HMR 輕盈的外骨骼有一定程度的彈性，在飛行著陸的時候可以提供緩衝功能，也能有助於避免電子零件遭遇過多的震動，而倉鼠球形狀的外部設計，也讓 HMR 可以在崎嶇的地形上很輕易地進行滾動與彈跳，運用兩個陀螺儀來測量與控制機器人的移動方向。

（圖片來源：Addmaker 提供）

對於顧慮安全的人來說，HMR 外部球形的骨骼提供了多旋翼螺旋槳額外的保護，讓 HMR 可以在室內飛行，進而減少對人員或物品造成破壞的風險。由於飛行模式消耗電力的速度是滾動的五倍，因此 HMR 的預設移動方式是以滾動來進行。

HMR 被設計為能夠自動導航、抵達目的地，倉鼠球的滾動模式使其輕易地克服崎嶇、不平的地面，但如果真的遭遇到太過陡峭的斜坡，HMR 也可以快速轉換為飛行模式，讓任何地形都不至於造成阻礙。

Revolute Robotics 為亞利桑那大學的畢業生所創立的新創公司，HMR 僅僅只是其中一個正在測試的原型機。HMR 預設為對密閉空間進行自動檢查的機器人，能安裝相機或感測器，可用於評估舊礦井的結構安全性，甚至於在隧道或房屋倒塌的情況下進行搜救探索等。

（圖片來源：Addmaker 提供）

HMR 在專為創新研究所設立的群眾募資平台 StartEngin 上架，已經獲得了大約 11.5 萬美元的贊助，預計將用於推動 HMR 由原型機進展到商業化部署與量產製造。在當前各種電子零件與聯網技術進步的時代，這類可自動導航的小型機器人設計也蓬勃發展，究竟誰能一舉克服應用難關，真正進入商業市場，還需要我們拭目以待。

（本文經同意轉載自 Addmaker 加點製造；原文為荷蘭公司設計的微型無人機專門攻擊溫室內的害蟲、Revolute Robotics 新無人機，可化身倉鼠球克服各種地形；責任編輯：賴佩萱）